JPH0355685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車のカウンターシヤフトとオー
バートツプギヤとの間等に使用するスプライン体
の結合方法に関する。

従来、特開昭53−77956号公報に示されている
ように、軸と筒状体とを嵌合して結合する構造に
おいて、上記両者間の間〓に接着剤を充填するも
のが知られている。一方、スプライン体の結合方
法は、スプラインの加工精度の関係から浸炭硬化
のスプライン嵌合部に20〜150ミクロン程度の間
〓を生じ、この間隙に銅メツキ等の緩衝材を存在
させているが、この緩衝材はすぐにへたり、結
局、この間隙がスプライン嵌合の嵌合がたとな
り、該結合体の回転時に振動・騒音を発生させる
という問題があつた。

本発明は上記従来の問題を鑑みなされたもので
あつて嵌合がたのないスプライン体の結合方法を
提供することを目的とするものであつて、その構
成上の特徴とするところは、外周にスプライン部
を形成した第１鋼部材と、内周に上記スプライン
部と嵌合するスプライン部を形成した第２鋼部材
との両スプライン部を浸炭焼入れして両スプライ
ン部に硬化層を形成し、その後、上記一方のスプ
ライン部の少なくとも一部の硬化層の表層部分を
400〜700℃に加熱した後徐冷して軟化層を形成
し、続いて、上記両鋼部材のスプライン部を嵌合
することにより、その嵌合間隔を軟化層で埋めて
両鋼部材を結合することである。

本発明は以上のように構成されるから、従来嵌
合部にあつた隙間に鋼部材の軟化層が塑性変形し
て充填され、該スプライン体の回転時の振動・騒
音を低下させることができる。また、スプライン
体の浸炭焼入れ層全体を軟化層にした場合に較べ
はるかに高い強度を有し、さらに軟化層のソルバ
イト組織をねばり強い性質を有するからスプライ
ン体の嵌合強度が強く軟化層のへたりの恐れも少
ない。なお、本発明のスプライン体の結合方法に
おいては軟化層の嵌合孔にそれよりも多少大きめ
の嵌入物を強制挿入することが望ましいが、この
際軟化層に加工硬化の効果も発生する利点も有す
る。

以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。スプライン体１は、第１図に示すように、構
造用合金鋼製のカウンターシヤフト２と、同じく
構造用合金鋼製のオーバートツプギヤ４とからな
り、カウンターシヤフト２とオーバートツプギヤ
４との結合部にスプライン部６が構成されてい
る。オーバートツプギヤ４は、第２図に示すよう
に、内部にスプライン部６があり、スプライン部
６の全表面は硬化層すなわちマルテンサイト組織
の浸炭焼入れ層である。カウンターシヤフト２
は、第２図に示すように、外部にスプライン部６
があり、スプライン部６の全表面は硬化層すなわ
ちマルテンサイト組織の浸炭焼入れ層であり、さ
らにカウンターシヤフト２のスプライン部６の頂
上面部８にはソルバイト組織の軟化層が形成され
ている。

構造用合金鋼製のカウンターシヤフト２および
オーバートツプギヤ４の硬化層の形成の方法は、
最初に120分間930℃でガス浸炭し、次に60分間
850℃でガス浸炭し、続いて80〜120℃のオイルク
エンチ焼入れを行い、この時点でマルテンサイト
組織が形成される。続いて、60分間180℃を維持
して低温焼もどしを行つてマルテンサイト組織の
安定化を図り、その後放置し空冷して硬化層の形
成が終了する。なお、上記ガス浸炭は固体浸炭や
液体浸炭であつてもよい。

また、構造用合金鋼製のカウンタシヤフト２の
硬化層の表層部分を軟化層に形成する方法は、上
記硬化層の表層部分を電子ビームあるいは高周波
加熱で400〜700℃に加熱した後放置して空冷す
る。

以上のようにして構成したスプライン部の硬度
は、横軸に表面からの深さ（mm）をとり、縦軸に
硬さ（Hv）をとると、第３図に示すように、浸
炭焼入れ硬化の従来品（実線）及び浸炭焼入れ層
全部を硬化したもの（点線）に比較して、表層部
分が軟化し、表層部分の背後が所定の硬度を有す
ることがわかる。

次に、本発明に係るスプライン体の結合方法の
効果を示すと、スプライン結合されたカウンタシ
ヤフトとオーバートツプギヤ（浸炭焼入れ層を形
成したもの）とにおいて、横軸に変形量（mm）、
縦軸に荷重（Kg）をとると、第４図に示すよう
に、本発明に係るスプライン体が浸炭硬化の従来
品とほぼ等しい耐荷重性を持つていることがわか
る。さらに、同じくカウンターシヤフトとオーバ
ートツプギヤとにおいて振動レベルを比較する
と、第５図に示すように、浸炭加工の従来品が約
65〜69dBであるのに対し本発明に係るスプライ
ン体は約61〜62.5dBであり優れている。なお、
浸炭焼入れ層全部を軟化したものについては耐荷
重性が満足するものでないので振動レベルの比較
には用いなかつた。

上記実施例は軟化層をカウンターシヤフトの頂
上面部のみに形成したが、軟化層を設ける領域に
ついては何ら制限がなく、カウンターシヤフトお
よびオーバートツプギヤのスプラインの全表面
部、側面部あるいは底面部等のいずれに軟化層を
設けても本発明を有効に実施できるものであり、
またこれらの加工は電子ビームの照射の制御等で
容易に実施可能である。また、上記実施例ではカ
ウンターシヤフトとオーバートツプギヤとのスプ
ライン結合について示したが、本発明はこれに限
定されることなくあらゆるスプライン体の結合に
適用できる。

本発明は以上の通り長期にわたり嵌合がたの現
われないスプライン体を容易に得ることができ、
自動車の高速性・振動発生防止等に大きな効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はカウンターシヤフトとオーバートツプ
ギヤとのスプライン結合の対面図、第２図はカウ
ンターシヤフトとオーバートツプギヤの断面図、
第３図は実施例の表面層の硬さを示すグラフ、第
４図は実施例のスプラインの荷重特性を示すグラ
フ、第５図は実施例の振動レベルを示すグラフで
ある。 １……スプライン体、２……カウンターシヤフ
ト、４……オーバートツプギヤ、６……スプライ
ン部、８……頂上面部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周にスプライン部を形成した第１鋼部材
   と、内周に上記スプライン部と嵌合するスプライ
   ン部を形成した第２鋼部材との両スプライン部を
   浸炭焼入れして両スプライン部に硬化層を形成
   し、その後、上記一方のスプライン部の少なくと
   も一部の硬化層の表層部分を400〜700℃に加熱し
   た後徐冷して軟化層を形成し、続いて、上記両鋼
   部材のスプライン部を嵌合することにより、その
   嵌合間隔を軟化層で埋めて両鋼部材を結合するこ
   とを特徴とするスプライン体の結合方法。